Jl. Sutera Tiara 3 No.20, Alam Sutera, Tangerang, Banten 15143
08111009933 - 081959009933

Menghitung Kapasitas Pompa Kolam

Pompa adalah peralatan penting dalam kolam sistem sirkulasi atau Recirculating Aquaculture System (RAS) dimana fungsi pompa adalah mengalirkan air kolam yang kotor menuju filter untuk dibersihkan dan diteruskan masuk kembali kedalam kolam, jadi pompa memiliki peran sebagai jantung dalam ekosistem kolam.  Semakin besar pompa maka semakin banyak debit air yang dilewati melalui media filter sehingga kualitas air menjadi semakin baik dan sebaliknya semakin kecil semakin berkurang kualitasnya.

Meskipun besarmya kapasitas pompa menjadi penentu kualitas air kolam namun ada batasan debit ideal terkait dengan kapasitas biofilter  kolam.     Jika rasio air yang disirkulasi pompa dibanding dengan volume total kolam dalam waktu 1 jam kita sebut cycle rate, maka besarnya cycle rate sangat menentukan jumlah limbah air atau Total Amonium Nitrogen (TAN) yang disaring biofilter.   Tabel dibawah ini menunjukan korelasi antara cycle rate dan efektifitas biofilter dalam bentuk faktor pengali kapasitas biofilter itu sendiri.

CYCLE RATE 0.00 0.50 0.70 1.00 1.30 1.50 1.70 2.00 2.50
TAN Removal Factor 0.00 0.40 0.65 1.00 1.25 1.35 1.40 1.60 1.90

Note: Maximum Alloable TAN = 1,5 ppm

 

Semakin besar cycle rate semakin semakin besar TAN yang diurai oleh filter, namun ada angka ekonomisnya terkait dengan biaya pompa dengan produktifitas biofilter, cycle rate 2,5 adalah nilai optimum untuk pompa dikolam yang berarti dalam 1 jam pompa mengalirkan air 2,5 kali volume kolam, diatas nilai itu boleh saja namun sudah tidak effisien lagi.  Untuk nilai terkecil disarankan minimal cycle rate=1, nilai dibawah itu menjadikan biofilter tidak effektif.

 

Tipe Pompa

Jenis pompa yang umum digunakan untuk kolam buatan biasanya jenis terendam (submerged) atau biasa disebut pompa submersible mengingat pompa harus bekerja terus menerus.   Ada beberapa tipe ompa submersible untuk kolam yang umum dijual di pasaran antara lain,

  • Pompa Sentrifugal , pompa ini memiliki tekanan besar sehingga memiliki kemampuan untuk mendorong lebih tinggi  (head tinggi), debitnya lebih rendah namun effisiensi nya lebih baik
  • Pompa Aksial, pompa ini memiliki debit besar, head yang rendah dan effisiensi kurang baik.

Sehingga dalam menentukan tipe pompa yang akan digunakan, jika kolam memiliki output berupa air terjun (water fountain) yang tinggi sebaiknya menggunakan tipe aksial, jika kolam cukup besar dimana dibutuhkan debit yang besar gunakan tipe aksial.    Umumnya para pehobi lebih banyak menggunakan jenis aksial karena dianggap lebih effisien dengan konsumsi daya lebih hemat.

 

Capacity Losses

Dalam menghitung kapasitas pompa kita harus memperhitungkan  kehilangan tekanan akibat ketinggian air yang dipompa  dan kehilangan tekanan akibat jaringan instalasi pipa.  Kehilangan tekanan tersebut biasanya sering diberi istilah “Head Loss”, head loss akan mengakibatkan penurunan debit ata kapasitas dari yang tertera di brosur atau spesifikasinya.

Selain head loss angka effisiensi pompa juga turut menurunkan kapasitas pompa.   Angka effisiensi pompa bervariasi tergantung dari spesifikasi pompa biasanya berkisar antara 80% sampai 90%,

Dalam kondisi riil  Head Loss bisa diakibatkan oleh Air Terjun (Waterfall), panjang pipa yang digunakan, jumlah kelokan pipa atau porositas dari media yang digunakan.

Untuk menghitung Capacity Losss akibat head loss yang terjadi ada beberapa cara yang bisa digunakan antara lain,

  1. Cara Mudah (kurang akurat), dengan cara menetapkan capacity loss berdasarkan angka standar seperti,
    • Akibat beda ketinggian pompa vertikal (H) : diambil 2000 Lph per 1 meter beda ketinggian permukaan air
    •  Akibat panjang pipa (L): diambil 100 Lph per meter panjang pipa
    • Akibat kelokan/elbow (E): diambil 500 Lph per kelokan
  2. Cara Konsevatif (keakuratan cukup baik), dihitung berdasarkan asumsi total head loss yang terjadi dikalikan dengan capacity loss yang diambil dari besarnya debit pompa dibagi maximum head pompa yang tertera pada brosur.  Untuk menghitungnya kita harus terlebih dahulu menghitung total head loss yang terdiri dari,
    • Akibat perbedaan ketinggian pompa vertikal (H)
    • Akibat panjang pipa horizontal (L) = 0,1 per meter panjang pipa
    • Akibat kelokan/elbow  (E) = 0,5 meter per titik elbow
  3. Cara Ilmiah (sangat akurat) dengan menggunakan rumus-rumus fisika

Mengingat kebutuhan kolam tidak harus presisi seperti halnya menghitung kebutuhan mesin atau instalasi teknis yang rumit maka cara konsevatif sudah cukup memenuhi syarat.

Efisiensi Pompa

Efisiensi pompa adalah rasio perbandingan antara energi yang dihasilkan pompa dengan energi listrik yang digunakan, semakin tinggi angka efisiensi semakin baik.  Pada umumnya pabrikan pompa mencantumkan angka efisiensi pompa pada kemasan atau buku panduannya.  Jika tidak tercantum kita dapat mengambil angka kisaran 0,85 – 0,90 semakin tinggi angka effisiensi semakin baik dan semakin rendah konsumsi listriknya.  Jika harus dihitung secara ilmiah bisa digunakan rumus berikut,

nP = Ep/El x 100%

dimana

    • nP = Angka effisiensi pompa dalam %
    • Ep = energi potensial
    • El = energi listrik

 

Cara mudah menghitung kebutuhan pompa kolam

Cara menetapkan pompa yang digunakan dapat dikuti beberapa langkah dibawah ini

  1. Hitung Volume Kolam dan Filter
  2. Tetapkan Kapasitas dasar pompa yang diinginkan (CD) dengan mempertimbangkan Cycle Rate.
  3. Hitung Capacity Loss  ( CL)
  4. Kapasitas pompa (Gross) yang diperlukan adalah: CP (gross) =CD + CL Lph
  5. Kapasitas pompa (netto) yang diperlukan adalah: CP (netto) = CP (gross)/effisiensi

 

Sebagai contoh perhitungan dapat dilihat perhitungan dibawah ini,

Sebuah kolam berikut chamber filter  memiliki ukuran panjang 5 m, lebar 2m dan kedalaman 1 m  dengan skema kolam seperti diatas.

Kolam dilengkapi dengan air terjun (WF) setinggi 1 meter (H)

Panjang instalasi pipa sari pompa ke kolam total 3 meter dengan 1 belokan pipa 90

Dengan mengabaikan Pressure Loss akibat pipa bottom drain dan angka effisiensi pompa diambil 90% maka Kapasitas Pompa yang diperlukan dapat dijabarkan sesuai contoh dibawah ini,

 

Step 1. Menghitung Volume Kolam

Ukuran kolam  (P) = 5 m, Lebar (L) = 2 m dan Kedalaman (D) = 1 m, maka volume kolam (V) dapat dihitung sbb

V = P x L x D

 =  5 x 2 x 1 x 1000 liter = 10.000 liter

 

Step 2. Kapasitas Dasar Pompa

Cycle Time kita tetapkan 1 jam  , maka kapasitas dasar pompa yang diperlukan adalah

CD= 10.000 Lph

 

Step 3. Menghitung  Capacity Loss

Cara 1.

CL = (1×2000) + (3×100) + (1×500) = 2.800 LPH

Cara 2.

Total Head Loss = 1 + (3×0,1) + (1×0,5) = 1,8 meter, jika menggunakan pompa 10000LPH denga head tertera di brosur  5 meter, maka setiap kenaikan head 1 m mengakibatkan penurunan kapasitas sebesar 2000 LPH, sehingga bisa dihitung

CP =  1,8 x 2000 = 3600 LPH (angka yang digunakan)

 

Step 4. Menetapkan Kapasitas Pompa Gross

Jadi Kapasitas pompa yang diperlukan adalah, CP (gross) = CD +CL = 10.000 + 3600 = 13.600 Lph

 

Step 5. Menetapkan Pompa yang Digunaka

Pompa yang digunakan = 13.600 / 0,9 = 15.111 Lph atau digunakan Pompa Ukuran 15.000 Lph

 


Referensi:

    1. Jacques Chaurette p. eng.| Tutorial Centrifugal Pump System | Fluide Design Inc | 2005
    2. Jacob Bregnballe | A Guide to Recirculation Aquaculture | Eurofish International Organisation, FAO | 2015
    3. Multiquip | Pump Selection Handbook | Multiquip Inc. | 2011
    4. Conservation Technology | Pond Builder’s Handbook | Resource Conservation Technology Inc. | 1984

This post created by Drajat W. on 19/05/2018 updated 11/05/2020 – Copyrights (c) 2017 Koi Art, All Rights Reserved

5 Responses to “Menghitung Kapasitas Pompa Kolam

  • halo om,

    terima kasih utk sharingnya, untuk hitung kapasitas pompa apakah harus menghitung volum filter chamber juga? tidak cukup volume kolam saja? karena ada bbrp pendapat yg pada intinya air yg akan kita sirkulasikan sebanyak volum kolam saja. mohon pencerahannya om..

    terima kasih sebelumnya 🙂

    • Secara prinsip volume yang digunakan adalah volume total air yang disirkulasi, artinya volume yang digunakan adalah volume total berikut volume chamber.

  • Trimakasih, sangat bermanfaat.

  • Mau tanya dong min, jika ukuran kolam ikan masing masing panjang 100 cm, lebar 60 cm dan tinggi atau kedalaman 50 cm (ukuran 2 kolam sama, hanya saat penyusunan satu bak kolam lebih tinggi sekitar 10-15 cm dari kolam yang satu, pertanyaannya : apa jenis pompa air yg rekomended dan berapa ukurannya?

    Maksudnya spesifikasi yang seperti apa yg dibutuhkan utk 2 kolam dengan ukuran yang sama td? Makasih ya min

    • Mohon maaf kurang dimengerti pertanyaannya, tapi saya coba jawab.
      Jika beda tinggi air yang dipompa hanya 10-15cm maka digunakan pompa axial biasa sudah cukup om, boleh juga menggunakan pompa centrifugal.
      Tinggal dihitung kebutuhan pompa untuk kedua kolam tsb diatas.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

error: Content is protected !!
WhatsApp us